package com.lft.tree05.heap_sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 堆排序
 */
public class HeapSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] a = {4, 6, 8, 5, 9, -1, 95, -69};
		System.out.println(Arrays.toString(heapSort(a)));
	}
	
	public static int[] heapSort(int[] a) {
		// 临时变量 用于交换时存储值。
		int temp;
		// 将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆。
		// a.length / 2 - 1 用于找到最下面的那一个非叶子节点。
		for (int i = a.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
			a = adjustHeap(a, i, a.length);
		}
		
		for (int i = a.length - 1; i > 0; i--) {
			// 交换
			temp = a[i];
			// 将堆顶的大元素。放在数组的末尾。
			a[i] = a[0];
			a[0] = temp;
			// 交换完之后，调整堆。将次大的数放到堆顶。
			a = adjustHeap(a, 0, i);
		}
		return a;
	}
	
	/**
	 * 将一个数组（二叉树），以 i 对应的非叶子节点的树，调整成一个大顶堆。
	 * 举例：{4, 6, 8, 5, 9} => i = 1 => 调整之后 {4, 9, 8, 5, 6}
	 * => i = 0 => {9, 6, 8, 5, 4}
	 * @param a      待调整的原始数组
	 * @param i      非叶子子节点在数组中的索引
	 * @param length 表示对多少个元素进行调整。length 是在逐渐减少的。
	 * @return
	 */
	public static int[] adjustHeap(int[] a, int i, int length) {
		// 取出当前元素的值，保存在临时变量。父节点。
		int temp = a[i];
		// 开始调整。
		// k = i * 2 + 1 中 k 是 i 节点的左子节点。k + 1 是 i 节点的右子节点。
		for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
			// 找出左右哪个子节点大。
			if (k + 1 < length && a[k] < a[k + 1]) {
				// 如果是右子节点大。则交换右子节点的数值。
				k++;
			}
			// 如果子节点大于父结点
			if (a[k] > temp) {
				// 把较大的值赋值给当前结点。
				a[i] = a[k];
				// 将 i 指向 k，继续循环比较。
				i = k;
			} else {
				break;
			}
		}
		// 循环结束后，已经将以i为父节点的树的最大值，放在了顶部。
		a[i] = temp;
		return a;
	}
}
